基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达

发布时间：2021-06-07 01:53

　　针对大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）观测光纤扫描定位的需求,设计了一种基于悬臂梁结构的惯性冲击直线压电马达,分析了该压电马达的驱动机理。为避免共振,采用有限元仿真法获得了振动座的一阶共振频率。设计加工了马达样机,搭建了实验平台,并进行了马达性能测试与分析。结果表明,在预紧力为0.2 N,驱动信号为锯齿波偏置一半,当电压峰-峰值为60 V（600 Hz）时,马达无负载速度为1.83 mm/s,当电压峰-峰值是15 V时,马达的位移分辨率为0.8μm;当预紧力为0.4 N,驱动信号峰-峰值为60 V（600 Hz）时,马达最大负载为0.18 N,行程为40.5 mm。马达的性能参数符合光纤定位器扫描需求。 

【文章来源】：压电与声光. 2020,42(05)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

压电马达3D模型

图2为马达的工作原理图。马达主要通过悬臂梁的左、右摆动实现移动滑块在光轴导轨上的步进位移。由图2(a)可知,压电马达1个工作周期主要由移动滑块随光轴导轨摆动阶段①和移动滑块与光轴导轨产生相对位移阶段②组成。

为了避免激励频率与马达的谐振频率一致引起共振,利用有限元仿真软件COMSOL5.2对马达振动座及部分进行了仿真分析,如图3所示。根据仿真结果,实验时将避开共振频率,从低频至高频开展实验。

【参考文献】：
期刊论文
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[4]超声电机在磁悬浮飞轮锁紧装置中的应用[J]. 李晓牛,周盛强,姚志远,芦小龙.  振动.测试与诊断. 2013(04)
[5]基于粘滑驱动跨尺度精密定位技术的研究现状[J]. 钟博文,王振华,陈立国,孙立宁.  压电与声光. 2011(03)
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本文编号：3215603